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基于 Linux® 的 Nokia 770 Internet tablet 对于 Linux 爱好者来说是一个迷人的东西。尽管它没有人们对掌上电脑所期望的大部分个人信息管理(PIM)程序,但是它在开发环境方面的一些新优点使它极受这些爱好者及专业嵌入式开发人员的垂青。
Nokia 770 的上市在 Linux 业界引起了一片喝彩之声。770 与之前的 Zaurus 不同,也和 Pocket PC 或 Palm 系统有很大区别,它并没有提供个人信息管理(PIM)功能;实际上,它并不能直接提供一般 PDA 所需要具备的特性。相反,它更像是一个提供诸如 Web 浏览器和 e-mail 客户机之类的应用程序的 “Internet tablet”。
Nokia 最近为 770 软件发布了一个更新包,它对于那些希望研究这个设备的用户来说更加友好。在之前的版本中,用户需要进入研发(R&D)模式才能获得 root 的访问权限。版本 1.05 使这个问题更容易得到解决。
Nokia 770 有两个存储设备可以使用,一个是内部的 flash 设备(被格式化为 JFFS2 文件系统),另外是一个插进来的卡(被格式化为 FAT 文件系统)。770 的连接方式非常有趣。在通过 USB 进行连接时,这个设备的默认行为是作为一个大容量存储设备使用。770 的内部存储不会通过这种方式来公开;相反,插进来的卡是作为一个通用 USB 存储设备给上游计算机使用的,这样可以简单地传输文件。当 770 以这种方式通过 USB 进行连接时,这块卡就会从 770 上卸载,这是为了防止出现数据崩溃的情况。这种方式能够很好地提供对设备上文件的访问。
在很大程度上,设备并不需要很多手工配置工作;它可以连接到蓝牙电话或无线网络上,这种连接可以自动实现也可以在用户进行少量干预下实现。基于 Linux 的系统在自动网络配置技术方面的发展十分显著。
对 USB 键盘的支持
Nokia 770 可以非常好地支持 USB 键盘,因为它基本上就是一个硬件 hack。问题在于物理设备;770 的 USB 硬件有一个下游设备所常用的那种插孔,它所连接的芯片只有在加上 5 伏电压时才会激活 —— 如果该设备作为一个下游机器使用,出现这种情况还算正常。这里还有一个软件问题:这台机器必须要配置成 USB 主机模式,而不能是 USB 设备模式。这可能会造成 flasher 工具出现一点混乱。奇怪的是,尽管 Nokia 的页面主要都是根据 Windows® 下载方式来构建的,flasher 工具却只能用于 Mac OS X 和 Linux。
不过,作为一名软件开发人员,我感觉 770 最迷人的地方是它开发了一个为 USB 线增加 5 伏电压的电路。在后面 参考资料 一节中给出了有关这些内容的链接。
安装概述
770 的安装与类似设备一样,都是围绕 BusyBox 而构建起来的。启动脚本都是相当标准的 Debian 脚本,带有完整的 README 文件。有趣的部分是用户界面和开发工具,与相当原始的 Zaurus 环境相比,它有相当明显的改进。通过 maemo.org 页面为开发人员提供的支持也相当全面(请参阅 参考资料 中的链接)。
与我之前见过的基于 Linux 的设备相比,770 的不同之处在于:对开发人员的支持更加有效,也更加深入。770 并没有很好地解决其中的所有问题(还好 Web 浏览是个例外)。然而,Nokia 似乎更想把社区开发的潜能作为这台机器的主要优点之一。开发工具也更偏重于一般的爱好者,而不仅仅是专业开发人员。用来加载新 ROM 镜像和设置特殊设备标志(例如 R&D 模式)的工具也可以通过下载获得了。
这种特性引发了大量有趣的开发项目。举例来说,与大部分 tablet 或 PDA 设备一样,770 在文本输入方面具有很大的缺陷:即使您喜欢键盘或手写识别,它也会占据屏幕上很大的地方,这对于一个只有 4 英寸屏幕的设备来说未免代价太高。现在,已经可以在 770 上使用蓝牙或 USB 键盘;情况好多了(更多信息请参阅 侧栏)。
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本文内容

  • NAS
  • NAS 功能
  • SAN 与 NAS 区别
  • NAS 底层协议
  • NAS 全球主要厂商
  • 参考资料

 

NAS


NAS(Network Attached Storage,网络附属存储)一种特殊的数据存储服务器,包括一些必要的器件(如 RAID、CD/DVD 驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质)和内嵌的操作系统,将分布、独立的数据整合并集中管理,可跨平台进行文件共享。

按字面理解,NAS 就是一个“网络存储器”。以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,从而释放带宽、提高性能、降低成本。其成本远远低于使用服务器存储,效率远高于后者。通常,在一个局域网中,NAS 有自己的IP地址,无需应用服务器的干预,允许用户在网络上存取数据,此时,NAS 集中管理所有数据,减轻应用或企业服务器的负载。

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图 1 NAS 网络图标

NAS 支持多种协议(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等),而且能够支持各种操作系统。通过任何一台工作站,采用浏览器就可以对 NAS 进行直观、方便的管理。

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图 2 威联通(QNAP)TS-412升级版

这是京东的威联通 NAS 设备。左图是正面,右图是背面。从正面可以看到,它有四个硬盘位;从后面看,有 USB 接口和 RJ45 网口。你可以想象得到,你既可以连接到电脑,也可以让它加入网络,成为一个网络设备,从IE访问。

NAS 是功能单一的精简型电脑,因此在架构上不像个人电脑那么复杂,像键盘、鼠标、荧幕、音效卡、喇叭、扩充漕、各式连接口等都不需要;在外观上就像家电产品,只需电源与简单的控制钮。NAS 在架构上与个人电脑相似,但因功能单纯,可移除许多不必要的连接器、控制晶片、电子回路,如键盘、鼠标、USB、VGA 等。

 

NAS 功能


数据共享

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图 3

数据备份/容灾

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图 4

媒体服务

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图 5

 

SAN 与 NAS 区别


  • SAN(存储区域网络,Storage Area Network)是一种在服务器和存储器之间用作I/O路径的专用网络,而 NAS 只是一个专有的文件服务器或是文件访问设备。NAS 是网络外挂式,而 SAN 是通道外挂式。NAS 可以通过 SAN 连接到存储设备。
  • NAS 是面向文件的,有文件操作和管理系统,而 SAN 却不是,它是面向数据块的。因为,
  • SAN 主要是高速信息存储,NAS偏重文件共享。SAN 与 NAS 相比,不具有资源共享的特征。
  • SAN 高效可扩展,NAS简单灵活。

这也是早先为什么淘宝说,NAS 的协议传输延迟很重要的原因。

 

NAS 底层协议


SAN(Storage Area Network,存储区域网络)是一种连接外接存储设备和服务器的架构。人们采用包括光纤通道(Fibre Channel,FC)技术、磁盘阵列、磁带柜、光盘柜(en)的各种技术进行实现。该架构的特点是,连接到服务器的存储设备,将被操作系统视为直接连接的存储设备。

与 SAN 相比较,NAS(Network Attached Storage,网络储存设备)使用的是基于文件的通信协议,例如NFS或SMB/CIFS通信协议就被明确的定义为远程存储设备,计算机请求访问的是抽象文件的一段内容,而非对磁盘进行的块设备操作。

光纤通道(Fibre Channel,FC)最初不是为硬盘设计开发的接口技术,而是网络,后随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。它跟SCSI、IDE有很大不同,但很像以太网的转换开头。FC提高了多硬盘存储系统的速度和灵活性,大大提高多硬盘系统的通信速度。FC通常用于连接一个SCSI RAID(或其它一些比较常用的RAID类型),以满足服务器对高数据传输率的要求。其主要特性:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

iSCSI(Internet Small Computer System Interface,Internet 小型计算机系统接口)又称 IP-SAN,被看作影响 SAN 命运的一件大事。这些本质区别是从网络架构来说的,对于关注 NAS 与 SAN 性能的用户来说,两者的本质差别还存在于文件读写实现上。

iSCSI 可以在已有的交换和 IP 基础架构上运行,因此,iSCSI 常常被认为是 FC 的一个低成本替代方法,而光纤通道是需要专用的基础架构的。但是,基于以太网的光纤通道(FCoE)则不需要专用的基础架构。

本质上,iSCSI 让两个主机通过 IP 网络相互协商然后交换 SCSI 命令。这样一来,iSCSI 就是用广域网仿真了一个常用的高性能本地存储总线,从而创建了一个存储局域网(SAN)。

NAS 是基于操作系统的“文件级”读写操作,访问请求是根据“文件句柄+偏移量”得出。句柄是比进程还小的单元,通常用作进程之间通信、资源定位等。SAN 中计算机和存储间的接口是底层的块协议,它按照协议头的“块地址+偏移地址”来定位。从这点说,SAN 天生具有存储异构整合的存储虚拟化功能。

下面介绍一下 NAS 文件共享的灵魂——NFS 和 CIFS。

  • NFS(Network File System,网络文件系统)是一种 FreeBSD 支持的文件系统,是在文件系统之上的一个网络抽象,允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。

虽然 NFS 是在 Unix/Linux 系统中最流行的网络文件系统,但它不是唯一。Windows 系统中的Server Message Block(Server Message Block,SMB,服务器消息区块,也称为 CIFS)。如同 Linux 支持 SMB一样,Windows 也支持 NFS。

最新的分布式文件系统之一Ceph,Linux也支持。Ceph是为容错的分布式文件系统,它具有 UNIX兼容的 Portable Operating System Interface(POSⅨ)。其他例子包括 OpenAFS,是 Andrew 分布式文件系统的开源版(来自 Carnegie Mellon 和 IBM),GlusterFS,关注于可扩展存储的通用分布式文件系统,以及 Lustre,关注于集群计算的大规模并行分布式文件系统。所有都是用于分布式存储的开源软件解决方案。

  • CIFS(Common Internet File System,通用Internet文件系统)是由微软开发,一种应用层网络传输协议,由微软开发,主要用来使一个网络上的机器共享计算机文件、打印机、串行端口和通讯等资源。它也提供认证的进程间通信机能。经过Unix服务器厂商的重新开发后,它可以用于连接Windows客户机和Unix服务器,执行文件共享和打印等任务。

 

NAS 全球主要厂商


  • 群晖(Synology)
  • 威联通(QNAP)
  • 华云(Chinac)
  • 铁威马(TERRA MASTER)
  • 色卡司(Thecus)
  • 艾美加EMC2(iomega)

 

参考资料


  • WIKI - SAN
  • WIKI - ISCSI
  • Baidu - NFS
  • Baidu - Ceph
  • WIKI - CIFS

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